بررسی الگوی سرعت جریان در محل تکیه گاه پل در شرایط با و بدون نصب صفحه مستغرق

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانش آموخته دکتری گروه سازه های آبی، ، دانشگاه شهید چمران، اهواز

2 استاد گروه سازه های آبی، دانشکده مهندسی علوم آب، دانشگاه شهید چمران، اهواز

چکیده

     در این مقاله نتایج اندازه­گیری مؤلفه­های سه بعدی سرعت جریان در اطراف تکیه­گاه پل با و بدون نصب صفحه مستغرق ارائه شده است.مطالعات قبلی نشان داده است که نصب صفحه مستغرق در گوشه بالادست تکیه گاه با زاویه 40درجه می تواند کاهش دهنده عمق آبشستگی در اطراف تکیه­گاه باشدترسیم بردارهای افقی سرعت در رقوم های مختلف نشان داد که نصب صفحه مستغرق باعث می­شود تا خطوط جریان در لایه های پائینی از محل تکیه­گاه دور شود و این امر باعث کاهش شدید تنش برشی موضعی اطراف تکیه­گاه و در نتیجه کاهش عمق آبشستگی ­­گردد. فشرده شدن خطوط جریان در لبه­ی صفحه باعث افزایش تنش برشی موضعی در این مکان و در نتیجه افزایش عمق آبشستگی در اطراف صفحه می­شود.مقایسه بردارهای سرعت در دو حالت بدون و با صفحه نشان داد که صفحه مستغرق بر خلاف صفحه غیر مستغرق ،به استناد تحقیقات سایر محققین، باعث فشردگی خطوط جریان بیش از حد که تنگ شدگی اضافی در محل تکیه گاه بکند ایجاد نمی­کند و تغییرات تراز اندازه گیری شده سطح آب بسیار جزئی و در جهت محافظه کارانه است.ترسیم بردار­های مؤلفه عمودی سرعت نشان داد که مولفه عمودی رو به پائین از محدوده تکیه گاه در حالت بدون صفحه به لایه پائینی جریان در لبه صفحه منتقل شده است.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Flow Pattern Investigation at Bridge Abutment with and without Installed Submerged Vane

نویسندگان [English]

  • Kheiralah Khademi 1
  • Mahmood Shafaeebajestan 2
  • Mehdi Ghomeshi 2
1 Ph.d Graduated Student Department of Hydraulic Structures, Shahid Chamran University, Ahvaz, Iran
2 استاد گروه سازه های آبی، دانشکده مهندسی علوم آب، دانشگاه شهید چمران، اهواز
چکیده [English]

     In this paper the results of measurement of three components of flow velocity around the bridge abutment with and without installed submerged vane are presented. Previous studies have shown that installation of submerged vane at the upstream corner of bridge abutment with angle of 40 degrees can decrease the scour depth. Plot of horizontal flow velocity components in different level, for both alternatives, with and without submerged vane, shows that the velocity vector at lower layer closed to the bed are shifted away from the abutment which causes that local bed shear stress are reduced and the scour at the vicinity of abutment reduced. The lower layer of stream lines are compressed at the edge of vane which cause scour at this location. It was proven that using submerged vane does not causes compression of the stream lines more than it usually occur due to abutment contraction. This means that the scour is shifted but the scour depth does not increase. Comparison of water surface profiles for with and without vane shows that the drop or lift of the water surface with vane is not significant and the change is in the safe way. Plot of vertical flow velocity vectors shows that the downward velocity has shifted from the abutment vicinity, in case of without vane, to the lower layers of the edge of submerged vane.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Submerged vane
  • Local scour
  • Erosion control
  • River
  • Abutment